미래의 협동 로봇(Cobot)은 BCI(brain-computer interface) 기술과 접목돼 사람이 생각하는 것만으로 로봇을 작동하는 게 가능해지고, 사람들의 일반적인 동작을 모방하면서 점점 더 사람처럼 행동할 것으로 예측된다. ‘로보틱스 비즈니스 리뷰(RBR)’는 ‘협동 로봇의 미래:적응적 사고 제어(Adaptive Thought Control)’라는 제하의 기사에서 협동 로봇의 미래를 이 같이 전망했다.

우선 RBR은 투자분석기관인 바클레이스(Barclay‘s)의 자료를 인용해 오는 2020년 협동 로봇 시장이 31억 달러 규모로 성장하며, 제품 가격도 연간 3~5%씩 하락할 것으로 내다봤다. 지난 2015년 평균 2만8천 달러였던 협동 로봇 가격은 오는 2025년 1만7500달러 수준으로 하락할 것으로 예상했다. 여기에 미국과 영국의 시간당 최저임금이 각각 12달러와 7.4 파운드까지 증가하면서 협동 로봇에 대한 관심이 높아지고 있다는 분석이다. 하지만 협동 로봇은 인간을 대체하기보다는 사람과 같이 일하는 형태로 자리 잡을 것으로 전망했다.

협동 로봇과 인간의 동거는 DHL의 사례에서 잘 드러나고 있다. DHL은 로봇 스타트업인 '로커스 로보틱스(Locus Robotics)'와 제휴해 올해 4월 미국 테네시주 고객 배송센터에 직원들을 도와주는 로봇인 ‘로커스봇(Locusbot)’을 도입했다. 로커스봇은 배송센터 직원들이 물건을 찾고 수집하는데 도움을 준다. DHL은 로커스봇의 도입을 통해 배송센터 직원들의 업무 효율성이 크게 증가했으며 실수도 크게 줄어든 것으로 파악하고 있다.

보다 안전해지고 있는 협동 로봇

새로운 협동 로봇들은 국제 표준화기구에서 제시한 안전 규격 ‘ISO/TS 15066’을 준수하면서 종전 제품 보다 안전성이 크게 향상됐다. 대부분 협동 로봇들은 ‘파워 앤 포스 리미팅(Power and Force Limiting)’과 ‘(스피드 앤 세퍼래이션 모니터링)Speed and Separation Monitoring’라고 칭하는 기술을 실현하고 있다. ‘Power and Force Limiting’은 로봇이 사람과 부딪히더라도 사람에게 고통을 주지 않는 기준을 설정하는 것이며 ‘Speed and Separation Monitoring’은 로봇이 사람의 존재를 인식하고 안전거리를 유지하는 것을 말한다.

하지만 학계는 이 정도로 만족하지 않고 협동 로봇의 안전성에 관한 연구를 진척시키고 있다. MIT의 ‘줄리 샤(Julie Shah)’ 등 로봇 과학자들은 협동 로봇을 대상으로 같은 공간에서 협동 작업을 하고 있는 작업자들의 행동을 인식할 수 있도록 훈련시키고 있다.

MIT 과학자들은 ABB의 협동 로봇인 ‘IRB-120’에 ‘페이스스페이스(PhaseSpace)’라는 동작 캡쳐시스템을 탑재했다. 그리고 ‘Power and Force Limiting’과 ‘Speed and Separation Monitoring’ 기능을 구현해 테스트를 진행했다. ABB 협동 로봇은 작업자의 존재를 인식하고 안전성을 해치지 않도록 스스로 조정할 수 있다. 이를 통해 인간과 로봇간에 이뤄지는 협동 작업이 보다 빨리, 그리고 안전하게 이뤄질 수 있도록 했다. 이번 연구는 미래의 협동 로봇이 작업자의 행동을 미리 예측해 안전성을 확보할 수 있도록 설계될 것라는 점을 보여주고 있다.

갈수록 인간의 동작을 모방하는 협동 로봇

미래의 협동 로봇은 사람들의 일반적인 동작을 모방한다. 이는 협동 로봇이 보다 똑똑해지고 보다 인간적인 협동 로봇으로 변화한다는 것을 의미한다. 몇 년이내 ‘적응적인 상호작용(Adaptive Interaction)’ 능력을 갖춘 협동 로봇이 보급 확산될 전망이다.

최근 기술적으로 진화를 거듭하고 있는 신경기술(Neurotechnology)은 더 나은 미래를 약속하고 있다. BCI(Brain-Computer Interface)라는 신경 기술은 협동 로봇의 새로운 지평을 열 것으로 기대된다. 현재 BCI 기술은 장애인들이 생각만으로 로보틱스 보철 도구를 작동하는 데 활용되고 있다. 앞으로는 작업자가 로봇을 제어하는데 BCI 기술이 적용될 전망이다.

MIT는 최근 리싱크 로보틱스(Rethink Robotics)의 협동 로봇인 ‘백스터’를 활용해 인간 관찰자의 뇌에서 발생하는 이상 패턴인 ‘ErrP(Error-related Potential)’를 학습하는 기술을 개발했다. 로봇이 실수할 때 발생하는 인간 관찰자의 뇌파(EEG:Electroencephalogram)인 ‘ErrP’를 읽어 로봇의 실수를 교정할 수 있도록 한 것이다. 이 연구는 협동 로봇이 작업자의 생각을 읽고 자신의 행동을 교정할 수 있도록 해준다. ‘로보틱스 비즈니스 리뷰(RBR)’는 미래 노동자들이 BCI 장비를 착용하고 협동 로봇을 생각만으로 조작하는게 가능해질 것이라고 전망했다.